Aplikácia LEAN nástrojov vo výrobe

Poznámka k obsahu archívu: Tento text dokumentuje skoršie štádium vývoja spoločnosti a vtedajšieho výrobného programu. Nábytok, kuchyne, schodiská, izby, stoly a šatníky nie sú súčasťou aktuálnej verejnej ponuky. Savo Kusić sa v súčasnosti zameriava na drevené okná, drevo-hliníkové okná a na zákazkové dvere pre domáci a zahraničný trh.

V čase vzniku štúdie bola hlavnou činnosťou spoločnosti výroba unikátneho nábytku na mieru. Pod pojmom “nábytok” bola myslená široká škála rôznych produktov. Cieľom podnikania je umožniť zákazníkovi zakúpiť si kompletné stolárske práce do domu v prevádzkach spoločnosti. Nákupom moderných počítačových sušiarní dreva sa otvoril priestor pre servisné sušenie a predaj sušeného dreva.

V tom čase boli hlavnými produktmi firmy domáce stolárstvo a suché rezivo. Pojem „domáce stolárstvo“ znamenal: kuchyne, schodiská, izby, stoly, okná, skrine a kusy nábytku.

História vývoja výrobného zariadenia

Spoločnosť má od svojho pôsobenia za sebou množstvo vylepšení, čo je na dnešnom dynamickom trhu bežné a ak plánuje zostať v pretekoch s konkurenciou. Uvedieme niekoľko základných vylepšení v podnikaní a popíšeme tie najväčšie, ktoré priniesli najväčší pokrok v podnikaní. Konštrukcia sušičky 2007. rok

Nákup dvoch najmodernejších počítačových sušičiek na drevo. Táto investícia sa ukázala ako jedna z najlepších investícií v doterajšej práci stolárskej dielne „Savo Kusić“ Sombor. Zavŕšením procesu výroby dreveného nábytku kúpou týchto sušičiek teraz stolárska dielňa vstupuje do boja o vedúce postavenie na miestnej úrovni. Tým sa otvorila možnosť samotného predaja sušeného reziva, okrem pôvodného zámeru, kde bola výroba sušeného reziva plánovaná len pre vlastnú potrebu. Okolité dielne sa teraz stávajú závislými na práci firmy „Savo Kusić“ a nechávajú tejto firme väčšiu možnosť rozložiť cenu produktov.

Technické detaily:

• Kapacita 80 m3. O správny rytmus sušenia sa starajú počítačové programy, vyrobené výhradne pre konkrétny druh dreva a výsledkom sušenia je suché, nezvlnené rezivo bez mikrotrhlín.
• Sušením týmto spôsobom získate kvalitný nábytok, s minimalizovanou mierou pokrivenia hotového výrobku a bez červotočov a ich vajíčok, ktoré sa v samotnom procese sušenia neutralizujú.

Výstavba lakovne 2001 r.

V spoločnosti sme na túto lakovňu obzvlášť hrdí.

Rozhodnutie, že časť financií sa použije na skvalitnenie finálnej výroby, teda vytvorenie modernej lakovne výhradne na drevo, pozdvihlo finálnu produkciu na najvyššiu úroveň. Nábytok, ktorý sa v tejto lakovni lakuje, sa robí nanesením troch vrstiev farby a medzi každým nanesením sa robí jemné brúsenie, aby boli povrchy nábytku hladké.

Systém zastúpený v lakovni má veľký vplyv na ochranu zdravia zamestnancov. Umožňuje to veľkokapacitný nasávací a výfukový ventilátor (neustále privádzanie čistého vzduchu a odstraňovanie otráveného vzduchu), kód vodnej clony je vytvorený cez celú stenu (častice farby, ktoré sú vo vzduchu, zachytávajú vodu a sú odstránené z komory), ochranné masky s dvoma filtrami (čistenie vzduchu, ktorý je priamo vdychovaný).

Zamestnanci dbajú najmä na čistotu pri pobyte v sušiarni, aby sa minimalizovalo množstvo prachu, ktoré môže padať na lakovaný povrch. Vzduch, ktorý sa privádza do lakovne, sa najskôr filtruje a ťahá cez špeciálnu vodnú clonu, ktorá je umiestnená vo vedľajšej miestnosti a až potom sa dostáva do lakovacej komory.

Produkty a služby tej doby

V čase vzniku textu boli hlavnými produktmi firmy domáce stolárstvo a suché rezivo. Pod pojmom „domové stolárstvo“ sa rozumeli kuchyne, schodiská, izby, stoly, okná, skrine a kusy nábytku.

Aplikácia nástrojov LEAN a Kaizen

Čo je LEAN?

- Výraz Lean (eng. Lean = chudý tenký) je v podstate eliminácia všetkých činností, ktoré nepridávajú hodnotu produktu. V tomto ohľade lean identifikuje dva typy času:

• Čas, v ktorom sa nemení stav predmetu práce
• Čas, v ktorom sa mení stav predmetu práce

Lean prostredníctvom svojich nástrojov eliminuje alebo znižuje na minimum časy, v ktorých sa stav pracovnej položky nemení (nepridáva produktu hodnotu). Taktiež aplikácia štíhlych nástrojov sa stará o vznik chýb a ich odstránenie.

Bezpečnosť: Táto historická štúdia nie je aktuálnym návodom na obsluhu CNC stroja, zmenu ochranných obvodov alebo organizáciu bezpečnosti pri práci. Akýkoľvek zásah sa musí riadiť platným hodnotením rizika, pokynmi výrobcu, zaškolením obsluhy, ochrannými zariadeniami a bezpečným oddelením všetkých zdrojov energie.

V nasledujúcom texte stručne uvedieme a popíšeme štíhle nástroje používané v tejto práci.

1. SMED

Skratka anglického slova Single Minute Exchange of Dies. Znamená to rýchlu výmenu nástroja. Vyvinula ho Toyota a skracuje čas výmeny nástroja na menej ako minútu. Zahŕňa:

• Odstránenie starého nástroja
• Nastavenie nového nástroja
• Čas nastavenia

SMED rozdeľuje svoje aktivity na dve časti:

1. Vonkajšie činnosti – všetky činnosti, ktoré prebiehajú počas prevádzky stroja, s cieľom výmeny nástrojov
2. Interné činnosti – tieto činnosti sa vykonávajú, keď je stroj vypnutý

SMED sa snaží premeniť všetky aktivity na externé, t.j. aby sa prevádzka stroja nezastavila.

      2. Štandardizované postupy

Jednou zo základných vecí riadenia akéhokoľvek procesu je urobiť ho merateľným, vedieť sledovať výsledky. Preto je potrebné najprv pozorovať začiatok a koniec každej operácie a potom sa pozrieť na všetky činnosti, ktoré sa v rámci toho procesu vykonávajú. To poskytuje základ pre možnosť ďalšieho zlepšovania v zmysle analýzy procesov a zlepšovania každej činnosti samostatne. Toto možno dokonca zredukovať na sledovanie každého pohybu jednotlivo pomocou postupu MTM.

Štandardizácia sa snaží zabezpečiť:

• Stabilný proces
• Určenie začiatku a konca každej činnosti
• Vytváranie základov pre ďalší pokrok
• Jednoduchá identifikácia príčiny chyby
• Rozvíjanie motivačného ducha účastníkov operácií
• Uľahčenie zaškolenia nových zamestnancov, prostredníctvom dokumentácie všetkých činností a spôsobu, akým sa tieto činnosti vykonávajú.

V spojení s neustálym zlepšovaním môže byť štandardizácia dobrým nástrojom, pokiaľ ide o silný hnací motor, ktorý posúva celú organizáciu dopredu a zároveň posilňuje kultúru, v ktorej sa každý účastník snaží prispieť k zlepšeniu.

Jednoduchšie povedané, štandardizácia identifikuje a predpisuje novovzniknutý stav a stáva sa východiskom pre zmeny smerom k dokonalejšiemu.

      3. Jidoka

Jidoka – Kvalita pri zdroji. Kvalita by mala byť neoddeliteľnou súčasťou výrobného procesu a takto je možné takmer okamžite reagovať a okamžite si všimnúť príčinu chyby. Tento princíp je založený na tom, že neexistuje žiadny špeciálny orgán, ktorý by výrobok kontroloval, ale že proces prebieha priamo na pracovisku, pracovníkmi.

Pri použití tohto princípu vo výrobe sa výrobok neposiela ďalej na spracovanie a chyba je okamžite opravená (pretože bola včas spozorovaná) a je zamedzené ďalšiemu vzniku chyby, ktorá by bola „zapustená“ do kusov, ktoré zdedili. Takto nastavená výroba dáva pracovníkom oprávnenie zastaviť výrobný proces alebo časť procesu, aby sa nezrovnalosť odstránila. To znamená, že pracovníci získajú viac právomocí a motivácia zamestnancov je priamo ovplyvnená, pretože získajú pocit spolupatričnosti k organizácii.

Kaizen

Pojem kaizen (čo znamená „zlepšenie“ alebo „zmena k lepšiemu“) je slovo prevzaté z japonského jazyka, ktoré sa vzťahuje na filozofiu alebo prax zameranú na neustále zlepšovanie. (Kaizen, 2015).

Hlavnou črtou kaizenu je, že ide o nekonečný a nepretržitý proces, ktorý je založený na neustálom zlepšovaní, rýchlejšom a lepšom vykonávaní každodenných činností. Filozofia kaizen sa opiera hlavne o sériu menších vylepšení v procesoch, ktoré neskôr celkovo proces výrazne zlepšia, čím sa stanú produktívnejšími a kvalitnejšími.

Dôležité je aj to, že kaizen podporuje vo firme kultúru, ktorá je založená na tom, že každý zamestnanec môže prispieť k zlepšeniu procesu, povzbudí ho, aby toto zlepšenie navrhoval a aplikoval na svojom pracovisku.

V nasledujúcom texte predstavíme pozorované problémy v procesoch spoločnosti a identifikujeme ich príčiny a urobíme zlepšenia, ktoré tieto problémy odstránia.

Upgrade 1 – Nasávanie vzduchu na CNC stroji

1. Použité:

• Jidoka - Povolené priame sledovanie nástrojov pracovníkmi prostredníctvom priehľadného materiálu a jednoduchá identifikácia chýb.
• SMED – Umožňuje rýchlejšiu a bezpečnejšiu výmenu nástrojov, pretože nástroj je prístupnejší a bez okolitého plechu (eliminuje sa nebezpečenstvo porezania rúk)
• Kaizen – Séria malých vylepšení v zmysle lepšej izolácie hluku, rýchlejšej manipulácie s nadstavcami a tým aj skrátenia prípravných časov dokončovania – Znížené straty MUDA a MURI

Obrázok 2 - Nasávanie (smerovač) vzduchu

Obrázok 3 - Nasávanie vzduchu (riaditeľ) zobrazujúce nástroje na kuse a okolitom plechu

Definovanie problému:

1. Neefektívne vysávanie. Pri práci na CNC (počítačovom numerickom riadení) stroji dochádza k veľkému prášeniu a rozsypaniu drevených pilín. Problém je v tom, že v čase medzi spracovaním dvoch kusov sa musia piliny vyčistiť (vzduchom alebo kefou). Továrenské riešenie, ktoré je nainštalované na stroji, ktorý slúži ako usmerňovač vzduchu, s kefou na konci, aby sa piliny nerozhadzovali po okolí, nespĺňa účel. Vplyvom zotrvačnosti sa pilinám podarí prejsť pod kefu a dostať sa mimo dosah vysávača.

2. Nešikovné manévrovanie s vyššími kusmi. Pri spracovaní vyššieho kusu je potrebné zdvihnúť prívod vzduchu, aby sa nezachytil o kus, pretože pri súčasnom riešení sa sanie pohybuje (vo výške - os z) nezávisle od motora a vretena.

3. Zlá viditeľnosť spracovávaného kusu. Problémom je tiež nedostatočná viditeľnosť kusov počas práce. V praxi to pre CNC operátora predstavuje veľkú bolesť, pretože nevie včas zareagovať, ak sa vyskytne chyba, a tak sa často stávalo, že nástroj zachytil svorky na koncoch spracovávaného kusu alebo že nástroj prekročil rozmery kusu, výsledkom čoho bol kus, ktorý nebol spracovaný a bol zachytený nástrojom na jednej strane.

4. Otváranie prístupových dverí počas prevádzky. Toto je problém, ktorý čiastočne pramení zo zlého manévrovania, keď je kus vysoký, tieto kefy nakoniec tlačia kus do bodu, kde sa otvárajú dvere

5. Nepríjemná výmena nástroja. Kvôli veľkej konštrukcii, ktorá obchádza aj motor a jej plech okolo nástroja sťažuje prístup, je výmena nástroja veľmi nepohodlná a existuje možnosť poškriabania ruky od plechu.

6. Riešenie - Vytvorenie nového prírastku z priehľadných materiálov

Príčinou týchto problémov je nasávanie vzduchu, s ktorým sa vďaka svojej konštrukcii veľmi ťažko manipuluje a pri prevádzke robí veľa problémov. Počas práce obsluha dokonca odstránila celú konštrukciu, pretože sa na stroji pracuje pohodlnejšie a väčšina vyššie spomenutých problémov je automaticky odstránená, ale stále je tam veľké množstvo pilín a je potrebné neustále čistiť pracovný priestor.

Obrázok 4 - Stroj v prevádzke, bez prívodu vzduchu

Pri hľadaní riešenia tohto problému sa okrem variantov úpravy existujúceho odberu našlo riešenie, ktoré spĺňalo všetky stanovené kritériá a ktoré zo všetkých ponúkaných riešení bolo najjednoduchšie a cenovo najvýhodnejšie na realizáciu. Ide o vytvorenie úplne nového prírastku z priehľadného polykarbonátového materiálu. Okrem dôsledkov, ktoré tento doplnok rieši, je tu dodatočný benefit v podobe lepšej zvukovej izolácie.

Okrem toho sa vyrobili tri doplnky, ktoré sa jednoducho namontujú na hlavnú časť pomocou magnetov.

Obrázok 5 - Príslušenstvo rôznych výšok, s magnetmi na pripevnenie

Upgrade 2 - Nastavenie počiatočného bodu

Použité:

• Kaizen – Vylepšenie zavedením bezdrôtových ovládacích prvkov, čím sa zabráni ďalšiemu najímaniu (MURA) a preťaženiu pracovníkov (MURI). Tiež kombinácia Jidoka a Kaizen vytvorila podmienky na zlepšenie kvality výstupu, pretože nástroj je umiestnený presnejšie.

Obrázok 6 - Nastavenie nástroja nad počiatočnú polohu

Definovanie problému

1. Neschopnosť operátora nezávisle nastaviť nástroj na počiatočný bod. Pred každou operáciou CNC operátor umiestni nástroj na začiatočný bod obrobku, pokiaľ to nie je vopred určené šablónou pripevnenou k stolu a zaznamenané ako poloha v počítači. Dôvodom je fyzická vzdialenosť počítača od samotného stola stroja a pri tejto operácii je vždy potrebné, aby iná osoba asistovala obsluhe, ktorým smerom má motor stroja pohybovať. Obrázok č.7 zobrazuje operátora a jeho fyzickú vzdialenosť od stola, kde nevidí miesto štartu, takže prípravný čas na túto operáciu je veľmi dlhý.

Obrázok 7 - Operátor nastaví nástroj do počiatočnej polohy

Riešenie – Predstavujeme bezdrôtový joystick

Okrem možnosti zobrať si bezdrôtovú klávesnicu prišiel nápad nainštalovať bezdrôtový joystick, ktorý je náhradou za klávesnicu. Okrem nastavených rolovacích funkcií na joysticku zostala klávesnica stále funkčná a operátor mohol podľa želania používať buď klávesnicu alebo joystick.

V texte ako dodatočné vylepšenie môže obsluha v prípade nepredvídanej situácie vypnúť celý stroj alebo pozastaviť hlavný motor, na ktorom nástroj beží, aby stroj mohol neskôr pokračovať v kóde. To sa potom prezentovalo ako zlepšenie bezpečnosti a jednoduchšie pokračovanie prevádzky.

Aktualizácia 3 – Synchronizácia počítača

Použité:

• Kaizen – Zlepšenie prenosu súborov v systéme, nahradenie manuálneho prenosu automatickým zdieľaním medzi výpočtovými jednotkami a tým skrátenie čakacej doby operátora a dizajnéra (MUDA).
• Štandardizácia – V procese návrhu výkresu (tvorba šiestich kontrolných bodov výstupného kódu).

Obrázok 8 - Neschopnosť synchronizovať súbory medzi počítačmi

Definovanie problému

1. Prenos súborov do CNC. Vo firme sú štyri počítače, ktoré sú fyzicky oddelené. Jeden je v samotnej výrobe (na CNC stroji), dva v kancelárii a počítač, na ktorom sa kreslí a spracováva kód, ktorý sa nachádza v Novom Sade. Problém s prenosom a nahrávaním súborov z počítača do počítača.
2. Rozmanitosť súborov v počítačoch. Na každom počítači je priečinok pre CNC stroj so všetkými súbormi, ktoré sú potrebné na prácu na stroji. Problém je v tom, že ak sa jeden zo súborov upraví manuálne, tento súbor sa na ostatných počítačoch nezmení.
3. Dodanie nevhodného kódu. Pri návrhu výkresu sa často stáva, že projektant neuvedie správne mernú jednotku a namiesto mernej jednotky CM (ktorú dostane ako požiadavku) označí MM alebo naopak. Problémy vznikajú aj v dôsledku nesprávne zvoleného nulového bodu, hrúbky kusu atď., ktoré môžu byť priamo spôsobené nesprávnou jednotkou merania.
4.  Riešenie

Na začiatku boli súbory odosielané e-mailom, takže operátor tento súbor zaznamenal na počítačoch a nahral ho do CNC. Trochu to urýchlil program TeamViewer, ktorý sa dá použiť na ovládanie vzdialeného počítača a priamy prenos tohto súboru do počítača. Ale problém so synchronizáciou súborov s inými počítačmi stále pretrvával, takže ho bolo potrebné preniesť na iné počítače cez program.

Pri hľadaní riešenia tohto problému bol najlepší Disk Google (engl. Disk Google). S týmto riešením Google bolo možné pripojiť viacero počítačov do jednej databázy, odkiaľ sa každý počítač synchronizoval a prenášal súbory, ktoré sa nenachádzali v jeho databáze alebo ktoré boli zmenené do jeho vnútornej pamäte. Kód pre stroj bol teda vygenerovaný v Novom Sade, zaznamenaný na tomto počítači a prenesený do všetkých počítačov v Sombore v priebehu niekoľkých sekúnd (v závislosti od veľkosti súboru). Na druhej strane, ak operátor manuálne zmenil kód na CNC stroji, v Novom Sade sa kód automaticky obnovil.

Tiež, ak je kód vygenerovaný a zaznamenaný na počítači v Novom Sade a ak počítač na CNC nie je zapnutý, kód sa prenesie do CNC hneď po jeho zapnutí, bez čakania, ako to muselo byť pri použití programu TeamViewer, kde bolo možné prenášať súbory iba vtedy, ak bol počítač zapnutý.

Obrázok 9 – Synchronizácia súborov za pár sekúnd

Riešenie

Okrem automatickej synchronizácie opísanej v bode vyššie boli do dodávky kódu zavedené aj štandardizačné prvky, teda dohoda, že všetky rozmery v podniku majú byť v milimetroch (mm). Týmto spôsobom sa predíde nevhodnému kódu a nedôjde k nezhodám pri analýze kusov. Okrem tejto dohody bolo vytvorených šesť bodov implementovaných projektantom, ktoré pozostávajú z:

1. Ovládacie jednotky merania v samotnom programe
2. Nastavenie východiskového bodu
3. Kontrola nulového bodu
4. Kontrola strany frézky
5. Kontrola hrúbky kusu
6. Nahrávajú sa všetky verzie kódu formátu .art a .tap

Keďže požiadavky sú prijímané denne, tieto kontrolné body sú nalepené vo forme nálepiek pred dizajnéra a na konci každého procesu kreslenia návrhár prechádza všetkými bodmi oddelene, aby nedošlo k prepašovaniu konštrukčnej chyby a spracovania kódu.

Image 10 - Kontrolné body vykonané pred zaznamenaním súboru

Záver

Vylepšenia, ktoré sme spomenuli, by podľa nášho názoru predstavovali obrovský posun v spôsobe vykonávania každodenných procesov v spoločnosti. O tom, aké výrazné môže byť aj malé zlepšenie, sa zamestnanci presvedčili najmä na realizovanom vylepšení číslo dva, kde sme v praxi videli, ako pracovníkov prekvapilo zavedenie joystickov namiesto klávesníc a všetci túto novinku s nadšením prijali a chceli vyskúšať nový spôsob riadenia. Na mieste bolo tiež vidieť, aké dôležité je prelomiť každodennú monotónnosť práce a podnietiť medzi zamestnancami nové spôsoby myslenia.

Hovoríme to z pohľadu firmy, ktorá takúto atmosféru pri každodenných činnostiach rozhodne potrebuje, pretože je to firma, ktorá vyrába nábytok na mieru a každý kus nábytku je jedinečný a výška vstavanej hodnoty priamo súvisí s kreativitou jej zamestnancov.

Text zostáva publikovaný ako dokument vývoja produkčnej kultúry spoločnosti. Nepredstavuje popis dnešného IT systému, bezpečnostných postupov ani súčasného sortimentu produktov; pre moderné výrobné zameranie si pozrite stránku Produkcia.

Samozrejme, zmena číslo dva je zďaleka najzaujímavejšia, no čo najviac ovplyvnilo procesy, je implementácia nasávania vzduchu, kde má teraz operátor úplný prehľad o pracovnej položke a nemusí čistiť piliny po každom spracovanom kuse.

Dospeli sme k záveru, že organizácia má povedomie o výhodách zlepšovania a jej prostredie nie je odolné voči zmenám. Vyplýva to určite z toho, že organizácia je zvyknutá na flexibilnú prácu, pretože si to vyžaduje aj samotný biznis model, kde je nábytok vždy prispôsobený zákazníkom a rešpektuje sa každá individuálna požiadavka.